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Effet Josephson

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Dans cours

MSE-438: Superconducting electronics: A materials perspective

Introduction to superconducting electronic applications and their material requirements, including the fundamental phenomenology of superconductors. Key applications and their material requirements: a) magnets; b) quantum metrology; c) quantum computation. ...

Description

Cette séance de cours couvre l'effet Josephson, où Cooper couple tunnel entre supraconducteurs, introduisant un nouveau degré quantique de liberté, la phase A (r). Il explique la jonction Josephson en tant que composant clé de la technologie supraconductrice, permettant l'informatique avec des phases quantiques.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Transition de phase

Concepts associés (32)

Supraconductivité

La supraconductivité, ou supraconduction, est un phénomène physique caractérisé par l'absence de résistance électrique et l'expulsion du champ magnétique — l'effet Meissner — à l'intérieur de certains matériaux dits supraconducteurs. La supraconductivité découverte historiquement en premier, et que l'on nomme communément supraconductivité conventionnelle, se manifeste à des températures très basses, proches du zéro absolu (). La supraconductivité permet notamment de transporter de l'électricité sans perte d'énergie.

Magnetic flux quantum

The magnetic flux, represented by the symbol Φ, threading some contour or loop is defined as the magnetic field B multiplied by the loop area S, i.e. Φ = B ⋅ S. Both B and S can be arbitrary, meaning Φ can be as well. However, if one deals with the superconducting loop or a hole in a bulk superconductor, the magnetic flux threading such a hole/loop is quantized. The (superconducting) magnetic flux quantum Φ0 = h/(2e) ≈ is a combination of fundamental physical constants: the Planck constant h and the electron charge e.

Superconducting wire

Superconducting wires are electrical wires made of superconductive material. When cooled below their transition temperatures, they have zero electrical resistance. Most commonly, conventional superconductors such as niobium–titanium are used, but high-temperature superconductors such as YBCO are entering the market. Superconducting wire's advantages over copper or aluminum include higher maximum current densities and zero power dissipation.

Paire de Cooper

En physique de la matière condensée, une paire de Cooper est le nom donné aux électrons liés entre eux à basses températures d'une manière spécifique décrite en 1956 par Leon Cooper. Leon Cooper montrait qu'une petite interaction arbitraire entre électrons dans un métal peut induire un état de paire d'électrons ayant une énergie plus basse que l'énergie de Fermi, ce qui implique que cette paire est liée. Dans les supraconducteurs classiques, cette attraction est due à l'interaction électron-phonon.

Superconducting magnet

A superconducting magnet is an electromagnet made from coils of superconducting wire. They must be cooled to cryogenic temperatures during operation. In its superconducting state the wire has no electrical resistance and therefore can conduct much larger electric currents than ordinary wire, creating intense magnetic fields. Superconducting magnets can produce stronger magnetic fields than all but the strongest non-superconducting electromagnets, and large superconducting magnets can be cheaper to operate because no energy is dissipated as heat in the windings.

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Séances de cours associées (64)

Qubits supraconducteurs : histoire et théorie du BCS

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Métrologie quantique: Électronique supraconductrice & Qubits

Explore la métrologie quantique, l'électronique supraconductrice, les détecteurs, les qubits et la suprématie quantique, mettant l'accent sur les progrès dans le calcul quantique.

Invariance de jauge: Potentiels électromagnétiques

Explore l'invariance de la jauge, les potentiels électromagnétiques, la vitesse du superfluide et l'expulsion du champ magnétique des supraconducteurs.

Quantum et nanocomputing

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Paire de Cooper

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